CN203827378U - 一种串口服务器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种串口服务器，该串口服务器包括：电源电路模块，其特征在于，该串口服务器还包括依次耦接的：网口模块、ARM9主芯片以及串口电路模块，所述网口模块被配置成通过至少一个网口接口与网络通信以收发网络信号，网口模块包括：至少两个以太网MAC控制器以及网络变压器，所述至少两个MAC控制器的端口被配置成拥有IP地址，其中，所述至少两个以太网MAC控制器被配置成通过至少一个网口接口进行桥接，所述网络变压器被配置成连接于不同网络设备之间以使网线连接的不同设备之间的电平被隔离，串口服务器支持多网段访问我们的设备，当网络接口不够用时，两个以太网MAC控制器可以进行桥接，支持桥接交换功能，替代了现场由于网络接口数量有限，且增加交换机增加成本的困扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信领域，具体地涉及一种串口服务器。
背景技术
“物联网”是继互联网之后伟大的技术创新，它将对现有的产业格局形成颠覆性的冲击,也将成为21世纪“后PC时代”IT产业发展的新引擎。
串口是工业生产的普遍接口。除此之外，原串口服务器不能进行集中管理下端串口设备，虽然支持交换功能，却不能支持多网段访问我们的设备，现场的网络接口常常不够用，需要另外增加交换机，使现场的布线复杂度大大增加，同时也增加了现场设备安装维护的复杂度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能多网段访问设备串口服务器。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种串口服务器，该串口服务器包括：电源电路模块，其中，该串口服务器还包括依次耦接的：网口模块、ARM9主芯片以及串口电路模块，其中，所述电源电路模块与所述ARM9主芯片相连接以提供工作电源；所述串口电路模块被配置成处理串口信号；所述网口模块被配置成有至少一个网口接口，所述网口模块包括：至少两个以太网MAC控制器以及网络变压器，所述至少两个MAC控制器的端口被配置成拥有IP地址，其中，所述至少两个以太网MAC控制器被配置成通过所述至少一个网口接口进行桥接，所述网络变压器被配置成连接于不同网络设备之间以使网线连接的不同设备之间的电平被隔离；以及所述ARM9主芯片被配 置成执行以太网协议和串口协议之间的信号转换，以将来自所述串口电路模块的串口信号转换为网络信号或者将来自所述网口模块的网络信号转换为串口信号。
可选的，所述以太网MAC控制器被配置成DM9000芯片。
可选的，所述网络变压器型号被配置成H1102NL。
可选的，所述串口电路模块包括耦接的：串口控制电路、串口扩展电路以及串行接口电路，其中所述串口扩展电路与所述串口控制电路通过所述串口电路接口与所述ARM9主芯片相连接，所述串口扩展电路与所述串口控制电路都与所述串行接口电路相连接，所述串口控制电路被配置成控制所述串行接口电路的自动转换，所述串口扩展电路被配置成扩展端口，所述串行接口电路被配置成转换并行数据与串行数据。
可选的，所述串口服务器还包括：存储器模块，与所述ARM9主芯片相连接，所述ARM9主芯片还被配置成调用所述存储器模块的启动程序从而启动所述串口服务器；其中，所述存储器模块包括：SDRAM存储器和FLASH存储器，所述SDRAM存储器被配置成提供程序运行所需空间，所述FLASH存储器被配置成存放操作系统和应用程序代码。
可选的，所述串口服务器还包括：SD卡接口，所述SD卡接口被配置成用于外接SD卡，保存系统运行参数和工作日志。
可选的，所述串口服务器还包括：状态指示灯，所述状态指示灯被配置成用于显示网络连接以及串口状态。
可选的，所述串口服务器还包括：控制接口，所述控制接口被配置成传输系统运行参数。
通过上述技术方案，提供的串口服务器支持多网段访问设备，当网络接口不够用时，两个以太网MAC控制器可以进行桥接，支持桥接交换功能，替代了现场由于网络接口数量有限，且增加交换机增加成本的困扰。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是根据本实用新型实施方式的双网口串口服务器组成结构图；以及
图2是根据本实用新型的ARM9主芯片与网口电路模块连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
图1是根据本实用新型实施方式的双网口串口服务器组成结构图。图2是根据本实用新型的ARM9主芯片与网口电路模块连接结构示意图。如图1所示，本实用新型提供一种串口服务器，该串口服务器包括：电源电路模块，其中，该串口服务器还包括依次耦接的：网口模块、ARM9主芯片以及串口电路模块，其中，所述电源电路模块与ARM9主芯片相连接以提供工作电源；所述串口电路模块被配置成处理串口信号；所述网口模块被配置成通过至少一个网口接口与网络通信以收发网络信号，所述网口模块包括：至少两个以太网MAC控制器以及网络变压器，每个所述MAC控制器的端口被配置有IP地址，支持通过不同网段的IP访问配置我们设备，或者与下端串口设备通讯。
其中，所述至少两个以太网MAC控制器被配置成通过所述至少一个网口接口进行桥接，以及所述网络变压器被配置成连接于不同网络设备之间以使网线连接的不同设备之间的电平被隔离；以及所述ARM9主芯片被配置成执行以太网协议和串口协议之间的信号转换，以将来自所述串口电路模块的串口信号转换为网络信号或者将来自所述网口模块的网络信号转换为串口信号。优选的，所述以太网MAC控制器被配置成DM9000芯片。本系统通过缓冲期连接了两片DM9000芯片，分别连接到数据总线的DATA0～DATA15，DATA16～DATA31，通过片选信号可与两片DM9000芯片通讯，设计采用两片DM9000的优点是，实现了同一个设备拥有两个网口，且我们的两个网口可以拥有不同MAC地址，以及设置不同的IP地址。实现了可以通过不同的网段去访问我们的服务器。在目前很多工业现场非常方便实用。同时本设计还支持两个网卡的桥接，支持桥接交换功能，可替代了现场由于网络接口数量有限，且增加交换机增加成本的困扰。
在一个实施方式中，可选的，所述网络变压器型号被配置成H1102NL，从而能够增强保证信号稳定传输以及隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
在一个实施方式中，可选的，所述串口电路模块包括耦接的：串口控制电路、串口扩展电路以及串行接口电路，其中所述串口扩展电路与所述串口控制电路通过所述串口电路接口与所述ARM9主芯片相连接，所述串口扩展电路与所述串口控制电路都与所述串行接口电路相连接，所述串口控制电路被配置成控制所述串行接口电路的自动转换，所述串口扩展电路被配置成扩展端口，所述串行接口电路被配置成转换并行数据与串行数据。串口电路包括有RS232接口电路和RS485芯片电路、RS485接口电路。所述串口电路模块处理串口信号的过程如下：串口一般用ASCII码字符来传输数据，标准串口通信通常只需9个引脚即可实现，分别是发送、接收、地线、振铃以及 流控信号握手协议。串口部分主要完成的是对串口数据流的提取及对串口数据的进行电平转换和处理。接收来自CPU的并行数据并转换为连续的串行数据流发送到UART控制器上，同时接收UART接收控制器的传输数据流并转换为并行数据发送给CPU。具体通信过程是：CPU发送数据时，UART发送控制器将CPU传送的并行数据转换成串行数据，串行数据含有起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。串口数据的传输是从一个起始位(电平信号为“0”)开始，后面的数据位为7位或8位，一个可选的奇偶位和停止位(电平信号为“1”)。接收控制器发现起始位时，将与发送控制器的时钟频率同步。若选择了奇偶校验方式，UART控制器就在数据位后面加上奇偶校验位，奇偶校验位可用来提高数据传输的可靠性。在串口接收过程中，UART控制器从串口数据流中找到起始位和停止位，并对接收的数据进行奇偶校验，若校验没有错误就将数据流从串行转换成并行发送给微处理器。本文使用了8片16C554串口扩展芯片加上两片CPLD串口控制芯片实现了32路UART的扩展，通过电平转换芯片MAX3232和VP3082，把5V的TTL逻辑电平转换为RS-232-C的逻辑电平或者RS485差分信号进行传输，微处理器通过串行接口电路与串口设备的通信。
其中，所述串口服务器还包括：存储器模块，与所述ARM9主芯片相连接，所述ARM9主芯片还被配置成调用所述存储器模块的启动程序从而启动所述串口服务器；其中，所述存储器模块包括：SDRAM存储器和FLASH存储器，所述SDRAM存储器被配置成提供程序运行所需空间，所述FLASH存储器被配置成存放操作系统和应用程序代码。本系统扩展了1片128MB的Flash芯片K9F1G08，外接2片K4S561632芯片构建32位的SDRAM存储器。将SDRAM映射到主控芯片的BANK6处，连接在芯片的ISA总线上，最终可通过主控芯片访问SDRAM的所有区域。当系统启动时，CPU首先从地址0x0处读取启动代码，在完成系统的初始化后，程序代码调SDRAM中 运行，同时系统及用户堆栈、运行数据也都存放在SDRAM中，为系统的高速运行提供充足的存储空间。
在一个实施方式中，所述串口服务器还包括：SD卡接口，所述SD卡接口被配置成用于外接SD卡，保存系统运行参数和工作日志。支持二次开发，实现可根据客户需要增加各种协议。
在一个实施方式中，所述串口服务器还包括：状态指示灯，所述状态指示灯被配置成用于显示网络连接以及串口状态。
在一个实施方式中，所述串口服务器还包括：控制接口，所述控制接口被配置成传输系统运行参数。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (8)
1.一种串口服务器，该串口服务器包括：电源电路模块，其特征在于，该串口服务器还包括依次耦接的：网口模块、ARM9主芯片以及串口电路模块，其中，所述电源电路模块与所述ARM9主芯片相连接以提供工作电源；
所述串口电路模块被配置成处理串口信号；
所述网口模块被配置成有至少一个网口接口，所述网口模块包括：至少两个以太网MAC控制器以及网络变压器，所述至少两个MAC控制器的端口被配置成拥有IP地址，其中，所述至少两个以太网MAC控制器被配置成通过所述至少一个网口接口进行桥接，所述网络变压器被配置成连接于不同网络设备之间以使网线连接的不同设备之间的电平被隔离；以及
所述ARM9主芯片被配置成执行以太网协议和串口协议之间的信号转换，以将来自所述串口电路模块的串口信号转换为网络信号或者将来自所述网口模块的网络信号转换为串口信号。
2.根据权利要求1所述的串口服务器，其特征在于，所述以太网MAC控制器为DM9000芯片。
3.根据权利要求1所述的串口服务器，其特征在于，所述网络变压器型号为H1102NL。
4.根据权利要求1所述的串口服务器，其特征在于，所述串口电路模块包括耦接的：串口控制电路、串口扩展电路以及串行接口电路，其中所述串口扩展电路与所述串口控制电路通过所述串口电路接口与所述ARM9主芯片相连接，所述串口扩展电路与所述串口控制电路都与所述串行接口电路相连接，所述串口控制电路被配置成控制所述串行接口电路的自动转换，所述串口扩展电路被配置成扩展端口，所述串行接口电路被配置成转换并行数 据与串行数据。
5.根据权利要求1或2所述的串口服务器，其特征在于，所述串口服务器还包括：存储器模块，与所述ARM9主芯片相连接，所述ARM9主芯片还被配置成调用所述存储器模块的启动程序从而启动所述串口服务器；其中，所述存储器模块包括：SDRAM存储器和FLASH存储器，所述SDRAM存储器被配置成提供程序运行所需空间，所述FLASH存储器被配置成存放操作系统和应用程序代码。
6.根据权利要求1或2所述的串口服务器，其特征在于，所述串口服务器还包括：SD卡接口，所述SD卡接口被配置成用于外接SD卡，保存系统运行参数和工作日志。
7.根据权利要求1或2所述的串口服务器，其特征在于，所述串口服务器还包括：状态指示灯，所述状态指示灯被配置成用于显示网络连接以及串口状态。
8.根据权利要求1或2所述的串口服务器，其特征在于，所述串口服务器还包括：控制接口，所述控制接口被配置成传输系统运行参数。
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